Устройство впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания

 

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающая аппаратура дизелей. Сущность изобретения: устройство впрыска топлива в двигатель внутреннего сгорания содержит распылитель предварительного впрыска и распылитель основного впрыска. Две иглы размещены в соответствующих распылителях. Распылители расположены в центральной зоне головки цилиндра двигателя и выполнены с возможностью подачи различных топлив. Оси смежных отверстий каждого из распылителей расположены под углом друг к другу с углом раскрытия по потоку. Корпуса распылителей выполнены за одно целое в виде одной детали. Количество распыливающих отверстий в распылителе основного впрыска вдвое больше числа распыливающих отверстий распылителя предварительного впрыска. Проекция оси каждого из отверстий распыления предварительного впрыска расположена на биссектрисе угла, образованного осями смежных отверстий распылителя основного впрыска. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам впрыска для двигателя внутреннего сгорания, а именно для дизельного двигателя, использующего основное топливо впрыска и топливо предварительного впрыска, которое может отличаться от основного топлива впрыска.

Использование в дизельных двигателях топлив с малой способностью к самовоспламенению (топливо с низким петановым числом) приводит к замене при малой скорости и малом заряде топлива с малой способностью к самовоспламенению топливом, способность которого к самовоспламенению выше. Это имеет недостатком значительный рост эксплуатационной стоимости двигателей.

Для устранения этого недостатка известны двигатели, снабженные устройством предварительного впрыска топлива с высокой способностью к самовоспламенению, причем предварительный впрыск используется с момента, когда условия работы двигателя не позволяют больше обеспечить хорошее сгорание топлива с низким петановым числом.

Известно устройство, в котором показана камера сгорания с несколькими форсунками для впрыска основного топлива с малой способностью к самовоспламенению и одной дополнительной форсункой для впрыска топлива с высокой способностью к самовоспламенению. Тем не менее диапазон работы с топливом с малой способностью к самовоспламенению, гарантируемый известными к настоящему времени системами, остается недостаточным.

Задача может быть поставлена следующим образом.

Работа двигателя с высоким зарядом и с топливом с малой способностью к самовоспламенению, но сравнительно дешевым является удовлетворительной.

Если заряд двигателя постепенно уменьшается, наступает момент, когда хорошее сгорание требует дополнительного впрыска горючего с высокой способностью к самовоспламенению, но дорогого.

Целью изобретения является реализация устройства впрыска, в котором можно было бы максимально "задержать" момент при необходимости использования в предварительном впрыске топлива с высокой способностью к самовоспламенению, причем количество топлива предвпрыска должно быть минимально возможным по экономическим соображениям, т.е. устройство впрыска должно обеспечить работу двигателя с топливом с малой способностью к самовоспламенению внутри более широкого диапазона.

Устройство впрыска топлива для двигателя внутреннего сгорания, в частности для дизельного двигателя, имеет два распылителя, объединенных в одном корпусе или расположенных в раздельных корпусах, один из которых служит для предварительного впрыска топлива, а другой для впрыска основного топлива, причем топлива могут быть различными или одним и тем же, упомянутые распылители располагаются вблизи один от другого и в центральной области головки, снабженной отверстиями для распыления топлива, которые могут быть как эквидистантными, так и неэквидистантными и контролируемыми различными иглами. Распылитель предварительного впрыска имеет ряд отверстий, оси которых опираются на первый конус, а распылитель основного впрыска имеет ряд отверстий, число которых вдвое больше соответствующего числа распылителя предварительного впрыска, а оси опираются на второй конус, причем относительное осложнение конусов, угол каждого из конусов и ориентация осей отверстий на конусах выбираются таким образом, чтобы зона, расположенная на половине длины струй основного впрыска, расстояние между каждой струей предварительного впрыска и двумя связанными струями основного впрыска были бы минимальны и равны между собой.

По другому признаку изобретения распылительные отверстия предварительного впрыска имеют в направлении потока топлива цилиндрический участок и участок в виде усеченного конуса, причем расширение конического участка располагается со стороны камеры сгорания, а длина конического участка на 80% меньше толщины стенки.

На фиг. 1 дана схема, показывающая распределение струй предварительного впрыска и основного впрыска внутри камеры сгорания; на фиг.2 схематичный вид в перспективе, показывающий относительное расположение основных струй и струй предварительного впрыска; на фиг.3 частичное сечение распылителя.

Фиг.1 показывает половину поперечного сечения камеры сгорания 1 двигателя внутреннего сгорания, снабженного предлагаемым устройством. Вблизи центра камеры сгорания схематично показаны распылитель основного впрыска 2 и распылитель предварительного впрыска 3. Распылитель основного впрыска снабжен рядом эквидистантных осевых отверстий 4а-7а, расположенных под углом А, а распылитель предварительного впрыска снабжен рядом эквидистантных осевых отверстий 8а и 9а, расположенных под углом B. Число отверстий распылителя основного впрыска вдвое больше соответствующего числа распылителя предварительного впрыска.

В процессе работы топливо впрыскивается в форме струй, схематизированных позициями 4b-7b для основного впрыска и 8b, 9b для предварительного впрыска. Относительная ориентация двух комплексов отверстий, а также угол конусов, на которые опираются оси отверстий, выбираются так, чтобы минимизировать расстояние между струями 8b и 9b и зонами 4с-7с, расположенными на половине длин струй основного впрыска (см. фиг.2).

В зависимости от размеров камеры сгорания может оказаться полезным увеличение или уменьшение числа распылительных отверстий, сохраняя при этом соотношение 1/2 между числом отверстий предварительного и основного впрысков.

Фиг. 3 показывает частичное сечение стенки распылителя предварительного впрыска напротив осевого отверстия 8а. Отверстие состоит из двух участков: один цилиндрический 10, за которым следует в направлении потока топлива конический 11, расширяющийся участок которого обращен к камере сгорания. Наличие конического участка позволяет получить наилучшее распыление топлива, распределяемого в конусе с углом С, большим, чем тот, который был бы получен с цилиндрическим отверстием.

Распределение струй предварительного впрыска и основного впрыска, соединенное с использованием конических отверстий предварительного впрыска, позволяет расширить рабочий диапазон с единственным топливом, с малой способностью к самовоспламенению к малым зарядам и малым скоростям, когда оно используется одновременно в предварительном и основном впрысках. Когда предел работы с единственным топливом достигнут, следует использовать топливо предварительного впрыска с повышенной способностью к самовоспламенению.

Для впрыска используют предпочтительно два распылителя, объединенных в одном корпусе.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ВПРЫСКА ТОПЛИВА В ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, в частности в дизель, содержащее распылитель предварительного впрыска и распылитель основного впрыска, выполненные с распыливающими отверстиями, корпуса распылителей, две иглы, размещенные в соответствующих распылителях, причем распылители расположены в центральной зоне головки цилиндра двигателя и выполнены с возможностью подачи различных топлив, а оси смежных отверстий каждого из распылителей расположены под углом одна к другой с углом раскрытия по потоку, отличающееся тем, что корпуса распылителей выполнены за одно целое в виде одной детали, количество распыливающих отверстий в распылителе основного впрыска вдвое больше числа распыливающих отверстий распылителя предварительного впрыска, проекция оси каждого из отверстий распылителя предварительного впрыска расположена на биссектрисе угла, образованного осями смежных отверстий распылителя основного впрыска.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждое из отверстий распылителя предварительного впрыска выполнено в виде расположенных последовательно по потоку цилиндрического участка и участка в виде усеченного конуса, сопряженного с цилиндрическим по меньшему диаметру, причем длина участка в виде усеченного конуса на 80% меньше толщины стенки распылителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано как при создании новых систем топливоподачи в НИИ топливной аппаратуры типа ЦНИТА, на моторостроительных заводах, так и в автотранспортных и авторемонтных предприятиях, на флоте нефтегазоразведке и прочих организациях, использующих дизели в качестве силовых установок

Изобретение относится к двигателестроению, а более конкретно, к топливной аппаратуре с двухфазным впрыскиванием

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить стабильность подачи в основной и запальной дозах в широком диапазоне изменения скоростного и нагрузочного режимов работы

Буна // 1472705
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для защиты от волновых разрушений берегов и откосов земляных сооружений, возводимых на эксплуатируемых водоемах

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к двигателям со сжиганием горючей смеси, а также к двигателям со сжатием воздуха и последующей подачей топлива с самовоспламенением, в частности к рабочим процессам данных двигателей

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и позволяет, используя цепную реакцию углерода масел с кислородом, повысить мощность, уменьшить токсичность на различных режимах работы двигателя и на холостом ходу

Изобретение относится к двигателестроению

Изобретение относится к области регулирования впрыска в двигателях с самовоспламенением топлива. Техническим результатом является снижение токсичности отработавших газов при сжигании топлив с различным цетановым числом. Сущность изобретения заключается в том, что регулируют давление впрыска топлива, а также момент начала его впрыска в ответ на обратную связь по горению топливовоздушной смеси. Причем давление впрыска повышают, если момент начала впрыска запаздывает. 2 н и 8 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к управлению авиационных двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия. Техническим результатом является повышение эффективности управления двигателем. Сущность изобретения заключается в том, что система имеет элемент двигателя, элемент трансмиссии и элемент воздушного винта. Система содержит один или более элементов измерения давления в камере сгорания, выполненных с возможностью измерения пикового давления в цилиндре (Pmax) в одной или более камер сжатия элемента двигателя. Причем устройство системы управления выполнено с возможностью осуществления стратегии управления в элементе двигателя на основе сравнения Pmax с заданным «нормальным» максимальным давлением в цилиндре (Pmax n). При этом стратегия управления выполнена с возможностью выполнять опережение момента времени впрыска топлива в каждой из одной или более камер сжатия элемента двигателя, если Pmax больше, чем Pmax n, для компенсации большего отставания зажигания и более высокой характеристики пикового давления в цилиндре у низкоцетанового топлива. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 30 ил.

Настоящее изобретение относится к машиностроению, а именно к двигателям внутреннего сгорания. Одноцилиндровая головка цилиндра (1) для установки на одной из многочисленных секций цилиндров большого двигателя внутреннего сгорания содержит корпус головки цилиндра (2), имеющий сторону газовой системы (6), сторону штанги толкателя (8), расположенную напротив стороны газовой системы (6) и круговую поверхность рубашки цилиндра (4) с центральным отверстием форсунки (10), парой входных отверстий и парой выходных отверстий. Центральное отверстие форсунки расположено в центре круговой поверхности рубашки цилиндра (4). Центральная ось проходит через центральное отверстие форсунки от стороны газовой системы (6) до стороны штанги толкателя (8). Пара выходных отверстий и пара входных отверстий расположены на противоположных сторонах по отношению к центральной оси. Центральная выемка для форсунки (18) проходит через корпус головки цилиндра (2) к центральному отверстию форсунки. Канальная система впуска газа (20) проходит от стороны газовой системы (6) через корпус головки цилиндра (2) к паре входных отверстий. Канальная система выпуска газа (22) проходит от пары выходных отверстий через корпус головки цилиндра (2) к стороне газовой системы (6). Канал штанги толкателя (28) проходит через корпус головки цилиндра (2) на стороне штанги толкателя (8). В общей сложности ровно пять отверстий для крепления цилиндра (30, 32, 34, 36, 38) проходят через корпус головки цилиндра (2) на наружной круговой области одноцилиндровой головки цилиндра (1). В общей сложности ровно пять отверстий для крепления цилиндра (30, 32, 34, 36, 38) расположены на разном расстоянии друг от друга вокруг центральной выемки для форсунки. Также раскрыты блок двигателя для большого двигателя внутреннего сгорания и большой двигатель внутреннего сгорания. Технический результат заключается в оптимизации конструкции канала циркуляции всасываемого воздуха и выхлопных газов, а также повышении жесткости конструкции. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен ДВС, оснащенный аккумуляторной системой подачи топлива, включающей топливный насос высокого давления, гидравлический аккумулятор высокого давления, электроуправляемые форсунки 5, расположенные в цилиндрах 1 ДВС, соединенные гидравлически, электронный блок управления. В каждом цилиндре двигателя расположены, по меньшей мере, две взаимозаменяемые топливные форсунки, оснащенные распылителями, отличающимися количеством, расположением и ориентацией распыливающих отверстий. Наличие в каждом цилиндре, по меньшей мере, двух электроуправляемых форсунок с возможностью осуществлять варьирование закона подачи топлива позволяет оптимизировать характеристики распыливания топлива не только по времени цикла, но и в объеме цилиндра за счет выбора расположения форсунок для конкретной конструкции ДВС с учетом особенностей вихреобразования в цилиндре. Это расширяет возможности совершенствования рабочего процесса ДВС. 2 ил.
Наверх